工业建筑防火安全

1、防火放爆,吕淑然,第七章 工业建筑安全,工业建筑按火灾危险性分类 （一）工业建筑按火灾危险性分类的意义 是为了在建筑防火设计中，根据不同火灾危险类别，对厂房、库房的防火设计提出不同要求，体现突出重点、兼顾一般的原则，使工业建筑的防火设计既有利于节约投资，又有利于确保安全。 生产过程的火灾危险性是厂房防火设计的主要依据。 生产过程的火灾危险性类别主要由生产过程中所使用的材料、中间产品和成品的物理、化学性质和某些危险特性（如燃爆性等）、所用危险物质的数量、生产中采用的设备类型、温度、压力等工艺条件以及其它可能导致发生火灾爆炸危险的条件所决定,二）工业建筑火灾危险行分类 在建筑设计防火规范中，规定了

2、生产的火灾危险性分类。其中甲类最危险，乙、丙、丁、戊类火灾危险性依次递减。 将生产车间和库房按燃爆危险性进行分类，是采取有效防火与防爆措施的重要依据,二、 建筑物构件的燃烧性能和耐火极限 （一） 建筑材料的燃烧性能及分级 在建筑物中使用的材料统称为建筑材料。建筑材料的燃烧性能是指其燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重，以及毒性生成物的产生等特性来衡量。我国国家标准GB8624-97建筑材料燃烧性能分级方法将建筑材料的燃烧性能分为以下几种等级。 A级：不燃性建筑材料； B1级：难燃性建筑材料； B2级：可燃性建筑材料； B3级：易

3、燃性建筑材料,三） 建筑构件的耐火极限 1 时间温度标准曲线 建筑物发生火灾时其内的温度是随着时间变化的，分别取时间和温度作为横、纵坐标，即可绘制出火灾过程中的时间-温度曲线。在实际的火灾中，每一起火灾的时间温度曲线是各不相同的，但为了对建筑构件进行耐火实验，进而对其耐火极限进行度量，必须人为规定一种能反映、模拟一般火灾规律的标准温升条件，把它绘制成曲线就称为时间温度标准曲线。 2 耐火极限的概念 火灾标准升温曲线 建筑构件的耐火极限是指构件在标准耐火试验中，从受到火的作用时起，到失去稳定性或完整性或绝热性止，这段抵抗火作用的时间，一般以小时计,3影响耐火极限的因素 （1）材料的燃烧性能。材料

4、的燃烧性能好，构件耐火极限就低。（2）构件的截面尺寸。构件的截面尺寸大，构件的耐火极限就高。（3）保护层的厚度。构件的保护层厚度大，构件的耐火极限就高。 4 耐火极限的判定条件 （1）失去完整性。（2）失去绝热性。（3）失去承载能力和抗变形能力,三、 工业建筑的耐火等级 （一） 建筑物的耐火等级 1 建筑物的耐火等级的划分基准和依据 我国现行规范选择楼板作为确定耐火极限等级的基准，因为对建筑物来说楼板是最具代表性的一种至关重要的构件。在制定分级标准时首先确定各耐火等级建筑物中楼板的耐火极限，然后将其它建筑构件与楼板相比较，在建筑结构中所占的地位比楼板重要的，可适当提高其耐火极限要求，否则反之。

5、根据我国国情，并参照其他国家的标准，建筑设计防火规范分为一、二、三、四级，一级最高，四级最低。 确定建筑物耐火等级的目的，主要是使不同用途的建筑物具有与之相适应的耐火性能，从而实现安全与经济的统一。确定建筑物的耐火等级的依据主要有以下几个方面：（1）建筑物的火灾危险性； （2）建筑物的火灾荷载。（3）建筑物的重要性：发生火灾的政治影响、人员伤亡及经济损失,二） 工业建筑物的耐火等级、层数和占地面积 1 厂房的耐火等级、层数和占地面积 厂房的耐火等级、层数和面积应与生产的火灾危险性类别相适应。例如，甲、乙类生产应采用一、二级耐火等级的建筑物；丙类生产厂房的耐火等级不应低于三级；丁、戊类生产厂房的

6、耐火等级不应低于四级,四、 防火分隔 （一） 防火分区 1 防火分区的概念 所谓防火分区是指采用防火分隔措施划分出的、能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其余部分蔓延的局部区域（空间单元）。在建筑物内采用划分防火分区这一措施，可以在建筑物一旦发生火灾时，有效地把火势控制在一定的范围内，减少火灾损失，同时可以为人员安全疏散、消防扑救提供有利条件,按照防止火灾向防火分区以外扩大蔓延的功能，防火分区可分为两类：其一是竖向防火分区，用以防止多层或高层建筑物层与层之间竖向发生火灾蔓延；其二是水平防火分区，用以防止火灾在水平方向扩大蔓延。 竖向防火分区是指用耐火性能较好的楼板及窗间墙（含窗下墙），在建筑物

7、的垂直方向对每个楼层进行的防火分隔。 水平防火分区是指用防火墙或防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域,高层厂房是指建筑高度超过24m的两层及两层以上的厂房. （二） 防火分隔物 1 防火分隔物的概念 防火分隔物是指能在一定时间内阻止火势蔓延，且能把建筑物内部空间分隔成若干小防火空间的物体。 常用防火分隔物有防火墙、防火 门、防火卷帘、防火 水幕带、防火阀和排烟防火阀等。 2 防火墙 防火墙是由不燃烧材料构成的，为减小或避免建筑、结构、设备遭受热辐射危害和防止火灾蔓延，设置的竖向分隔体或直接设置在建筑物基础上或钢筋混凝土框架上具有耐火性的墙,3 防火门 防火门是指在一定

8、时间内，连同框架能满足耐火稳定性、完整 性和隔热性要求的门。它是设置在防火分区间、疏散楼梯间、垂直竖井等且具有一定耐火性的活动 的防火分隔物。 4 防火窗 防火窗是指在一定的时间内，连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的窗。防火窗一般安装在防火墙或防火门上。防火窗的分类，按安装方法可分为固定窗扇防火窗和活动窗扇防火窗,5 防火卷帘 防火卷帘是指在一定时间内，连同框架能满足耐火稳定性和耐火完整性要求的卷帘。 防火卷帘是一种活动 的防火分隔物，平时卷起放在门窗上口的转轴箱中，起火时将其放下展开，用以阻止火势从门窗洞口蔓延,6 防火阀 防火阀是指在一定时间内能满足耐火稳定性和耐火完整性要求，用于

9、通风、空调管道内阻火的活动式封闭装置。 五、防火间距 所谓防火间距就是当一幢建筑物起火时，其它建筑物在热辐射的作用下，没用任何保护措施时，也不会起火的最小距离,一） 影响防火间距的因素 火灾不仅能在建筑物内部蔓延，而且还可能向相接甚至相隔一段距离的建筑物蔓延。造成火灾蔓延的主要因素是。 1辐射热 2 热对流 3 建筑物外墙开口面积4 建筑物内可燃物的性质、数量和种类5 风速6 相邻建筑物高度的影响 相邻两栋建筑物，若较低的建筑着火，尤其当火灾时它的屋顶结构倒塌，火焰穿出时，对相邻的较高的建筑危险很大，因较低建筑物对较高建筑物的辐射角在30度至45度之间时，根据测定辐射热强度最大,7 建筑物内消

10、防设施的水平 如果建筑物内火灾自动报警和自动灭火设备完整，不但能有效的防止和减少建筑物本身的火灾损失，而且还能减少对相邻建筑物蔓延的可能。 8 灭火时间的影响 火场中的火灾温度，随燃烧时间有所增长。火灾延续时间越长，辐射热强度也会有所增加，对相邻建筑物的蔓延可能性增大,火灾资料表明，一、二级耐火等级的低层民用建筑，保持710米的防火间距，在有消防队进行扑救的情况下，一般不会蔓延到相邻的建筑物。 六、 厂房防爆泄压 防爆厂房的泄压主要靠轻质屋盖、轻质外墙和泄压门窗等泄压面积来实现。这些泄压构件就建筑整体而言是人为设置的薄弱部位。当发生爆炸时，它们最先遭到破坏或开启，向外释放大量的气体和热量，使室

11、内爆炸产生的压力迅速下降，从而达到主要承重结构不破坏，整座厂房不倒塌的目的,七、 防烟技术 烟气是物质燃烧和热解的产物。火灾过程所产生的气体，剩余空气和悬浮在气体中的微粒的总和称为烟气。烟气的成分性质和危害性在第一章已讨论，下面自着重研究防烟的技术措施,一） 防烟分区 1 防烟分区的概念 为有利于建筑物内人员安全疏散与有组织排烟，而采取的技术措施。藉防烟分区，使烟气集于设定空间，通过排烟设施将烟气排至室外。其目的在于：为安全疏散创造有利条件；为消防扑救火灾创造有利条件；控制火势蔓延扩大，减少火灾造成的损失。 防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地

12、板到屋顶或吊顶之间的规定空间,图7- 固定式档烟板 图7- 活动式档烟板,2 防烟分区的作用 大量资料表明，火灾现场人员伤亡的主要原因是烟害所致。发生火灾时首要任务是把火场上产生的高温烟气控制在一定的区域之内，并迅速排出室外。为此，在设定条件下必须划分防烟分区。设置防烟分区主要是保证在一定时间内，使 火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并进而加以排除，从而达到有利人员安全疏散，控制火势蔓延和减小火灾损失的目的,一般遵循如下原则：不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区；防烟分区不应跨越防火分区；对有特殊用途的场所，如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难层间等，应单独划分防烟分区；防烟

13、分区一般不跨越楼层，某些情况下，如1层面积过小，允许包括1个以上的楼层，但以不超过3层为宜,每个防烟分区的面积，对于高层民用建筑和其他建筑（含地下建筑和人防工程），其建筑面积不宜大于500平方米；当顶棚（或顶板）高度在6m以上时，可不受此限。此外，需设排烟设施的走道、净高不超过 6m的房间应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于0.5m的梁划分防烟分区，梁或垂壁至室内地面的高度不应小于1.8m,二） 防烟的方式 防烟方式归纳起来有非燃化防烟、密闭防烟、阻碍防烟和加压送风防烟几种方式。 1 非燃化防烟 防烟的基本作法首先是非燃化。非燃化防烟是从根本上杜绝烟源的一种防烟方式。非燃烧材料的特点是不容易

14、发烟，即不燃烧且发烟量很少，所以非燃材料可使火灾时产生的烟气量化大大减少，烟气光学浓度大大降低,2 密闭防烟方式 对发生火灾的房间实行密闭防烟也是防烟的一种基本方式，其原理是采用密封性能很好的墙壁等将房间封闭起来，并对进出房间的气流加以控制。 3 阻碍防烟方式 在烟气扩散流动的路线上设置各种阻碍，以防止烟气继续扩散的方式称为阻碍防烟方式。这种方式常常用在烟气控制区域的交界处，有时在同一区域内也采用。防烟卷帘、防火门、防火阀、防烟垂壁等都是这种阻碍结构,4 机械加压防烟方式 在建筑物发生火灾时，对着火区以外的区域进行加压送风，使其保持一定的正压，以防止烟气侵入的防烟方式称为加压防烟。 加压防烟方

15、式的优点是能有效地防止烟气侵入所控制的区域，而且由于送入大量的新鲜空气，特别适合于作为疏散通道的楼梯间，电梯间及前室的防烟,档烟板两侧的压差及气体流动,档烟板两侧的压差及气体流动,在走廊内用空气流防止烟气逆流,5 喷雾水流排烟 喷雾水流排烟是一种既方便又有效的一种排烟手段和方法。这种方法，既有利于灭火，又能净化空气，还能减轻烟气对消防员的危害,三）排烟方式 1 自燃排烟方式 自然排烟是利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式的实质是热烟气和冷空气的对流运动。在自然排烟中，必须有冷空气的进口和热烟气的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗，也可以是专门设

16、置在侧墙上部的排烟口。对高层的建筑来说，曾一度采用专用的通风排烟竖井，在平常，由于建筑物内空气温度一般比室外高，产生浮力，使气流上升，便于房间排气。发生火灾时，由于室内温度叫大幅度上升，室内外温差较大，形成烟囱效应，成为排烟的一种动力，常称为烟塔排烟方式,2 机械排烟方式 （1）全面通风排烟方式 在对房间利用排烟机进行机械排烟的同时，利用送风机进行机械送风，这种方式称为全面通风排烟方式。 这种方式的优点是防烟排烟效果好，而且稳定，不受任何气象条件的影响从而确保控制区域的安全，缺点是需要送、排风两套机械设备。投资较高。耗电量也较大,2）负压机械排烟方式 利用排烟机把着火房间中产生的烟气通过排烟口

17、排到室外的排烟方式称为负压排烟方式。在火灾发展初期，这种排烟方式能使着火房间内压力下降，造成负压，烟气不会像其它区域扩散。但火灾猛烈发展阶段，由于烟气大量产生，排烟机如来不及把其完全排除，烟气就可能扩散到其它区域中去,四） 隔烟设施 在防烟分区的区域边界上设置烟气组阁设施形成围挡，使烟气不能越过阻碍物继续流动；在火灾发展初期，烟气阻隔设施对阻止烟气的水平扩散十分有效；若及时启动排烟装置，烟气可以有效地控制在本区域，若不能及时排烟，烟气越聚越多，烟气层厚度增大，将越过阻隔装置向外扩散。 用于阻隔烟气水平方向扩散的装置由挡烟垂壁和挡烟樑两类。挡烟垂壁通常有防烟卷帘、活动式挡烟板、固定式挡烟板等,八

18、 安全疏散 根据建筑防火设计规范的要求，厂房安全出口的数目不应少于两个。但符合下列要求的可设一个。甲类厂房，每层面积不超过100平方米且同一时间的生产人数不超过人；乙类厂房，每层面积不超过150平方米且同一时间的生产人数不超过10人；丙类厂房，每层面积不超过250平方米且同一时间的生产人数不超过20人；丁、戊类厂房，每层面积不超过400平方米且同一时间的生产人数不超过30人,厂房的地下室、半地下室的安全出口的数目不应少于两个，但面积不超过50平方米且人数不超过10人时可设一个。 地下室、半地下室如用防火墙隔成几个防火分区时，每个防火分区可利用防火墙上通向相邻分区的防火门作为第二安全出口，但每个防火分区必须有一个直通室外的安全出口,九、 火场逃生 一场火灾降临，能否逃生，固然与火势大小、起火时间、楼层高度、建筑物内有无报警、排烟、灭火设施等因素有关，然而主要与受灾者的自救能力以及是否懂得逃生步骤和方法等因素有关。火海余生的条件不外乎两条：科学的逃生自救方法和良好的心里素质,一）火场致死因素 火灾中致人死亡的因素，主要有4种：即有毒气体特别是一氧化碳、缺氧、烧伤和吸入热气。根据统计资料，火灾中死亡的人员有80%以上不是直接被火烧死的，而是由于烟气（有毒气体、热气等）的危害造成的,二）火场逃生基本原则 （1）